JP4272238B2 - Coated bearing manufacturing method and manufacturing apparatus thereof - Google Patents
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Description
本発明は、軸受基材にコーティング層を成膜するコーティング軸受製造方法およびその製造装置に係り、特に、円筒状または半円筒状の軸受基材の内面に、塗布ロールを用いてコーティング層を成膜するものに関する。 The present invention relates to a coated bearing manufacturing method and a manufacturing apparatus for forming a coating layer on a bearing base, and in particular, a coating layer is formed on the inner surface of a cylindrical or semi-cylindrical bearing base using an application roll. It relates to what is filmed.
コーティング軸受のコーティング層は、通常、ポリイミド(PI)、エポキシ樹脂やフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂に、二硫化モリブデン(MoS2)や黒鉛(Gr)などの固体潤滑剤を混合した塗液を用い、この塗液を軸受基材の内面に塗布することによって成膜される。
軸受基材の内面に塗液を塗布する方法としては、スプレー法、或いは印刷法がある。スプレー法は、塗液をスプレー装置から霧状に噴射して軸受基材の内面に塗布する方法であり、印刷法は、パッド或いはロールを用いて塗液を軸受基材の内面に塗布する方法である。
The coating layer of a coated bearing is usually a coating liquid in which a solid lubricant such as molybdenum disulfide (MoS 2 ) or graphite (Gr) is mixed with a thermosetting resin such as polyimide (PI), epoxy resin or phenol resin. The film is formed by applying this coating liquid to the inner surface of the bearing substrate.
As a method for applying the coating liquid to the inner surface of the bearing substrate, there are a spray method and a printing method. The spray method is a method in which a coating liquid is sprayed from a spray device in the form of a mist and applied to the inner surface of the bearing substrate. The printing method is a method in which a coating solution is applied to the inner surface of the bearing substrate using a pad or roll. It is.
特許文献1には、ロールを用いた印刷(以下、ロール印刷)により、半割軸受の内面にコーティング層を成膜する方法が開示されている。これは、転写ロールと塗布ロール(印刷ロール)とバックアップロールとを備えている。コーティング層を成膜するには、まず、塗液を転写ロールのロール表面に滴下し、この転写ロールに塗布ロールを回転接触させることによって塗液を塗布ロールに均一厚さに転写する。続いて、塗布ロールとバックアップロールとの間に半割軸受(軸受基材)を挟み込んで両ロールを回転させる。これにより、軸受基材が両ロール間を通過し、その通過過程で塗布ロールの塗液が半割軸受の内面に塗布される、というものである。
スプレー法は、成膜厚さのばらつきが大きく、また、塗液をスプレー装置から霧状にして噴射させるため、飛散により無駄となる塗液量が多い。印刷法では、スプレー法のような無駄となる塗液量をごく少なくすることができる。しかし、印刷法の中でも、パッドによるものでは、パッドを半割軸受の内面に押し付けることにより塗液を塗布するものであるため、コーティング層の厚さ精度が悪い。 In the spray method, the variation in the film thickness is large, and since the coating liquid is sprayed from the spray device in the form of a mist, a large amount of coating liquid is wasted due to scattering. In the printing method, the amount of wasted coating liquid as in the spray method can be extremely reduced. However, among the printing methods, in the case of using a pad, the coating liquid is applied by pressing the pad against the inner surface of the half bearing, so that the thickness accuracy of the coating layer is poor.
特許文献1に示されたロールによる印刷法は、パッド印刷に比べ、コーティング層の厚さ精度に優れる。ところが、特許文献1のロール印刷法では、転写ロールと塗布ロールとを回転接触させることによって、つまり転写ロールと塗布ロールとの接触圧により、塗液ロールの表面に塗液を展開させている。しかしながら、両ロールの接触圧によって塗液を展開させるものでは、塗液厚さを塗布ロールの全周にわたり一定に制御することが難しい。このため、塗布ロールの表面に展開された塗液を半割軸受の内面に塗布してコーティング層を成膜した場合、コーティング層の厚さが不均一なものとなり勝ちである。
The printing method using a roll disclosed in
また、半割軸受を塗布ロールとバックアップロールとの間で挟み込んで塗料を半割軸受の内面に塗布するには、塗布ロールを転写ロールから離してバックアップロール近くまで移動させねばならない。しかしながら、塗布ロールを転写ロールから離すと、その際、それまで転写ロールに接触していた部分に塗液が引き寄せられて溜まり、その結果、半割軸受に塗液を塗布した場合、コーティング層に局部的に厚さの厚い部分ができるという問題があった。 Further, in order to sandwich the half bearing between the application roll and the backup roll and apply the paint to the inner surface of the half bearing, the application roll must be moved away from the transfer roll and close to the backup roll. However, when the coating roll is separated from the transfer roll, the coating liquid is attracted and collected in the portion that has been in contact with the transfer roll until then, and as a result, when the coating liquid is applied to the half bearing, There was a problem that a thick part was locally formed.
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、塗布ロールの表面に均一に塗液を転写できると共に、塗布ロールと転写ロールとを離反させる際に塗布ロールに塗液の溜まり部分が生ずることがなく、軸受基材に均一厚さのコーティング層を成膜することができるコーティング軸受製造方法およびその製造装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to uniformly transfer the coating liquid onto the surface of the coating roll, and to collect the coating liquid on the coating roll when the coating roll and the transfer roll are separated from each other. It is an object of the present invention to provide a coated bearing manufacturing method and an apparatus for manufacturing the same, in which a coating layer having a uniform thickness can be formed on a bearing base material without generating a portion.
本発明は、円筒状または半円筒状をなす軸受基材の内面に、塗液を塗布してコーティング層を成膜するコーティング軸受製造方法において、ロール表面に多数の凹部を形成した転写ロールの前記ロール表面に塗液を付着させ、且つ、ドクターブレードにより前記ロール表面から余剰の塗料を除去した後、前記転写ロールと前記塗布ロールとを互いに接触させながら回転させて前記転写ロールの塗液を前記塗布ロールに転写し、前記転写ロールを前記塗布ロールに対し、前記転写ロールと前記塗布ロールとの接触部分を通る径方向に相対移動させながら、前記塗布ロールを前記転写ロールに対し、前記転写ロールとの接触部分での前記塗布ロールの回転方向側に相対移動させることにより、前記転写ロールと前記塗布ロールとを離反させて前記転写ロールから前記塗布ロールへの前記塗液の転写を終了し、然る後、前記塗布ロールを前記軸受基材の内面に接触させ、この接触状態で前記塗布ロールを自転させながら前記軸受基材の内面に沿って相対移動させることにより、前記塗布ロールに転写された塗液を前記軸受基材の内面に塗布して前記コーティング層を成膜するものである(請求項1)。 The present invention provides a coating bearing manufacturing method in which a coating layer is formed by applying a coating liquid on the inner surface of a cylindrical or semi-cylindrical bearing base material, and the transfer roll having a plurality of recesses formed on the roll surface. After the coating liquid is attached to the roll surface and the excess paint is removed from the roll surface by a doctor blade, the transfer roll and the coating roll are rotated while being in contact with each other, and the coating liquid of the transfer roll is The transfer roll is transferred to the application roll, while the transfer roll is moved relative to the application roll in the radial direction passing through the contact portion between the transfer roll and the application roll. The transfer roll and the application roll are separated from each other by moving the application roll relative to the rotation direction side at the contact portion with the The transfer of the coating liquid from the copying roll to the coating roll is finished, and then the coating roll is brought into contact with the inner surface of the bearing base, and the bearing base is rotated while rotating the coating roll in this contact state. The coating liquid transferred to the coating roll is applied to the inner surface of the bearing substrate by relative movement along the inner surface of the bearing base to form the coating layer (Claim 1).
また、本発明は、円筒状または半円筒状をなす軸受基材の内面に、塗液を塗布してコーティング層を成膜するコーティング軸受製造装置において、ロール表面に多数の凹部を形成した転写ロールと、前記転写ロールを回転させた状態で前記転写ロールの前記ロール表面に塗液を供給する塗液供給手段と、前記転写ロールの前記ロール表面から余剰の塗液を除去するドクターブレードと、前記転写ロールと接触しながら回転することにより前記転写ロールの前記ロール表面から塗液が転写される塗布ロールと、塗液を前記転写ロールから前記塗布ロールへ転写した後、前記転写ロールを前記塗布ロールに対し、前記転写ロールと前記塗布ロールとの接触部分を通る径方向に相対移動させながら、前記塗布ロールを前記転写ロールに対し、前記転写ロールとの接触部分での前記塗布ロールの回転方向側に相対移動させることにより、前記転写ロールと前記塗布ロールとを離反させる離反手段と、前記転写ロールから離反された前記塗布ロールを前記軸受基材の内面に接触させ、この接触状態で前記塗布ロールを自転させながら前記軸受基材の内面に沿って相対移動させることにより、前記塗布ロールに転写された塗料を前記軸受基材の内面に塗布して前記コーティング層を成膜する公転手段とを具備してなるものである。 The present invention also relates to a transfer roll in which a large number of recesses are formed on the roll surface in a coating bearing manufacturing apparatus in which a coating liquid is applied to the inner surface of a cylindrical or semi-cylindrical bearing substrate. A coating liquid supply means for supplying a coating liquid to the roll surface of the transfer roll in a state where the transfer roll is rotated, a doctor blade for removing excess coating liquid from the roll surface of the transfer roll, A coating roll in which the coating liquid is transferred from the roll surface of the transfer roll by rotating in contact with the transfer roll, and after transferring the coating liquid from the transfer roll to the coating roll, the transfer roll is transferred to the coating roll. On the other hand, the transfer roll is moved relative to the transfer roll while being relatively moved in the radial direction passing through the contact portion between the transfer roll and the application roll. A separation means for separating the transfer roll and the coating roll by moving relative to the rotation direction side of the coating roll at a contact portion with the roll, and the coating roll separated from the transfer roll by the bearing base The coating material transferred to the coating roll is applied to the inner surface of the bearing base material by contacting the inner surface of the material and relatively moving along the inner surface of the bearing base material while rotating the coating roll in this contact state. And a revolution means for forming the coating layer.
上記手段のコーティング軸受製造方法およびその製造装置では、転写ロールのロール表面には、多数の凹部が形成されている。転写ロールのロール表面が例えば塗液溜めの塗液に浸されると、凹部が塗液で満たされる。その後、転写ロールのロール表面は、ドクターブレードに擦られて余分の塗液が除かれる。このため、転写ロールのロール表面には、均等に塗液が付着した状態となり、この転写ロールから塗液を転写される塗布ロールも、その表面に均一厚さの塗液が展開されることとなる。 In the coated bearing manufacturing method and the manufacturing apparatus therefor, a plurality of recesses are formed on the roll surface of the transfer roll. When the roll surface of the transfer roll is immersed in, for example, a coating liquid reservoir, the recesses are filled with the coating liquid. Thereafter, the roll surface of the transfer roll is rubbed with a doctor blade to remove excess coating liquid. For this reason, the coating liquid is uniformly attached to the roll surface of the transfer roll, and the coating roll to which the coating liquid is transferred from the transfer roll also has a uniform thickness of coating liquid spread on the surface. Become.
転写ロールと塗布ロールとが接触しながら回転することによって塗液が転写ロールから塗布ロールに転写されると、その後、塗布ロールは、半割軸受の内面に塗液を塗布するために転写ロールから離される。この際、本発明では、転写ロールを塗布ロールに対し、転写ロールと塗布ロールとの接触部分を通る径方向に相対移動させながら、塗布ロールを転写ロールに対し、転写ロールとの接触部分での塗布ロールの回転方向側に相対移動させることにより、転写ロールと前記塗布ロールとを離反させるようにしている。 When the coating liquid is transferred from the transfer roll to the coating roll by rotating while the transfer roll and the coating roll are in contact with each other, the coating roll is then removed from the transfer roll to apply the coating liquid to the inner surface of the half bearing. Be released. At this time, in the present invention, while the transfer roll is moved relative to the application roll in the radial direction passing through the contact portion between the transfer roll and the application roll, the application roll is moved relative to the transfer roll at the contact portion with the transfer roll. The transfer roll and the application roll are separated from each other by relatively moving in the rotation direction side of the application roll.
この離反方式を実現するための両ロールの移動形態としては、次の3つの形態が考えられる。第1は、転写ロールと塗布ロールの両方が移動する形態(第1の形態)、第2は、転写ロールだけが移動する形態(第2の形態)、第3に、塗布ロールだけが移動する形態(第3の形態)である。 The following three forms are conceivable as movement forms of both rolls for realizing this separation method. The first is a form in which both the transfer roll and the application roll are moved (first form), the second is a form in which only the transfer roll is moved (second form), and third, only the application roll is moved. It is a form (third form).
図5は上記第1の形態を示している。これは、転写ロール1と塗布ロール2とが矢印A,B方向に回転しているとすると、転写ロール1が両ロール1,2の接触部分Sを通る径方向(矢印C方向)に移動し、塗布ロール2が両ロール1,2の接触部分Sにおける両ロール1,2の回転方向(矢印D方向)に移動する形態である。塗布ロール2は、転写ロール1によって従動されて自転している。
FIG. 5 shows the first embodiment. If the
この第1の離反形態では、まず、塗布ロール2は、転写ロール1に対し、ロール表面の塗液転写済み側へ移動する(矢印D方向)こととなるので、その移動によって転写ロール1のロール表面に塗液の溜りを造ることがない。一方、塗布ロール2が塗液転写済み側へ移動せずに、転写ロール1が径方向(矢印C方向)に移動する場合では、転写ロール1のロール表面及び塗布ロール2のロール表面に、塗液が局部的に溜まったような個所ができる。塗布ロール2を矢印D方向に移動させることで、そのような塗液溜りの発生を極力防止できる。塗布ロール2が矢印C方向に移動する転写ロール1のロール表面を僅かに摺りながら矢印D方向に移動するので、塗液の切れが良く、粘性で塗液が両ロール1,2の接触部分Sに集められる恐れもない。
In this first separation mode, first, the
図6および図7は上記の第2および第3の形態を示すが、これらは、第1の形態での両ロール1,2の移動を、転写ロール1だけで、或いは塗布ロール2だけで行うもので、転写ロール1だけを移動させる図6の場合には、転写ロール1を矢印Eで示す斜め上方へ移動させ、塗布ロール2だけを移動させる図7の場合には、塗布ロール2を矢印Fで示す斜め下方に移動させるものである。この図6および図7の第2および第3の形態としても、第1の形態と同様の塗液溜り防止効果を得ることができる。
FIG. 6 and FIG. 7 show the second and third modes described above. In these, the movement of both
そして、以上のような転写ロールのロール表面の凹部による塗布ローラへの均一な塗液の転写効果と、両ロールの上記のような離反移動による塗布ロールの局所的な塗液溜りの発生防止効果とが相俟って、転写ロールにより軸受基材の内面に均一厚さのコーティング層を成膜することができるのである。 And the transfer effect of the uniform coating liquid to the coating roller by the concave portion of the roll surface of the transfer roll as described above, and the effect of preventing the occurrence of local coating liquid pooling of the coating roll due to the above-mentioned separation movement of both rolls In combination with this, a coating layer having a uniform thickness can be formed on the inner surface of the bearing substrate by the transfer roll.
前述した転写ロールのロール表面の各凹部(通常、セルと称せられる。)は、例えば四角錘状の極く小さなものである。これらの凹部は、繋がらず、一つ一つが互いに独立していることが好ましい(請求項2)。独立することによって、一つ一つの凹部に保持される塗液の量が一定に定まる。これにより、塗布ロールに転写する塗液の厚さもより一層均一化できる。 Each of the concave portions (usually referred to as cells) on the roll surface of the transfer roll described above is an extremely small square pyramid, for example. These recesses are preferably not connected to each other and are independent from each other (claim 2). By being independent, the amount of coating liquid held in each recess is fixed. Thereby, the thickness of the coating liquid transferred to the coating roll can be made even more uniform.
転写ロールの凹部の合計内容積は、5〜40cm3/m2であることが好ましい(請求項3)。図8は、塗液を転写ロールから塗布ロールに転写し、更に塗布ロールによって半割軸受の内面に塗布してコーティング層を成膜した場合、転写ロールの単位面積当たりの凹部の合計内容積と、コーティング層の膜厚との関係を示したグラフである。この図8のグラフから、凹部の合計内容積が5〜40cm3/m2程度までは、凹部の合計内容積を変えることによってコーティング層の膜厚を制御できることが理解される。40cm3/m2を超えるようになると、内容積が増加してもコーティング層の膜厚の増加はなく、一定の厚さとなるので、凹部の合計内容積は、40cm3/m2を上限とすることが好ましい。 The total internal volume of the recesses of the transfer roll is preferably 5 to 40 cm 3 / m 2 (Claim 3). FIG. 8 shows the total inner volume of the recesses per unit area of the transfer roll when the coating liquid is transferred from the transfer roll to the application roll and further applied to the inner surface of the half bearing by the application roll. It is the graph which showed the relationship with the film thickness of a coating layer. From the graph of FIG. 8, it is understood that the film thickness of the coating layer can be controlled by changing the total internal volume of the recesses until the total internal volume of the recesses is about 5 to 40 cm 3 / m 2 . When it exceeds 40 cm 3 / m 2 , the coating layer does not increase in thickness even if the internal volume increases, and the thickness is constant, so the total internal volume of the recesses has an upper limit of 40 cm 3 / m 2. It is preferable to do.
転写ロールから塗布ロールへ塗液を転写する際、塗布ロールは、1回転以上、転写ロールと接触回転することが好ましい(請求項4)。塗布ロールは、適度な圧力で転写ロールに押し付けられて互いに回転することで、塗液が転写ロールのロール表面の凹部から塗布ロールへ写される。このとき、塗布ロールが一回転以上することで、塗液の塗布ロールへの均一転写が一層良好に行われる。つまり、仮に、塗布ロールの1回転目に塗液が転写ロールから移されたが、塗布ロールの表面に塗液の厚さの薄い部分ができた場合、その部分は以後の回転で転写ローラから塗液の転写を受け、塗布ロールの表面の塗液の厚さが均一にされるからである。 When the coating liquid is transferred from the transfer roll to the application roll, it is preferable that the application roll rotates in contact with the transfer roll one or more times. The coating roll is pressed against the transfer roll with an appropriate pressure and rotates with each other, whereby the coating liquid is transferred from the recess on the roll surface of the transfer roll to the coating roll. At this time, uniform transfer of the coating liquid to the coating roll is performed more satisfactorily by rotating the coating roll once or more. In other words, if the coating liquid is transferred from the transfer roll in the first rotation of the coating roll, but a thin portion of the coating liquid is formed on the surface of the coating roll, the portion is removed from the transfer roller by the subsequent rotation. This is because the thickness of the coating liquid on the surface of the coating roll is made uniform by receiving the transfer of the coating liquid.
塗布ロールのロール表面の硬さは、Hs30〜80が好ましい(請求項5)。半割軸受は、コンロッドなどのハウジングに所定の締め付け力にて組み付けられた状態において、必要とされる寸法、形状となるように設計されている。このため、場合によっては個々に異なる半割軸受の表面形状のばらつきを、塗布ロールのロール表面の弾性的な変形によって吸収することが好ましい。塗布ロールのロール表面の硬さをHs30〜80にすることで、上述のような半割軸受の表面形状のばらつきを塗布ロールによって吸収でき、コーティング層の膜厚の均一化に寄与することができる。 As for the hardness of the roll surface of an application roll, Hs30-80 are preferable (Claim 5). The half bearing is designed to have a required size and shape in a state where it is assembled to a housing such as a connecting rod with a predetermined tightening force. For this reason, it is preferable to absorb the variation in the surface shape of the half bearings which are individually different depending on the case by elastic deformation of the roll surface of the coating roll. By setting the hardness of the roll surface of the coating roll to Hs30 to 80, the variation in the surface shape of the half bearing as described above can be absorbed by the coating roll, which can contribute to the uniform thickness of the coating layer. .
更に、塗布ロールによる半割軸受への塗液の塗布時において、半割軸受は、治具に固定されていることが好ましい(請求項6)。半割軸受が治具に固定されていれば、半割軸受を安定した保持状態におくことができ、また、半割軸受をハウジングへ固定したと同じ状態で塗液を塗布することができるので、コーティング層の膜厚の均一化に一層寄与する。 Furthermore, it is preferable that the half bearing is fixed to a jig when the coating liquid is applied to the half bearing by the application roll. If the half bearing is fixed to the jig, the half bearing can be kept in a stable state, and the coating liquid can be applied in the same state as when the half bearing is fixed to the housing. This further contributes to the uniform thickness of the coating layer.
以下、本発明の一実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。本実施形態では、図4に示すように、裏金層3の内面にCu系或いはAl系などの軸受合金層4をライニングしてなる半割軸受5を塗液の塗布対象とする。この半割軸受5の内面に塗液を塗布する塗布装置6は、図1に示されており、前に述べた転写ロール1と塗布ロール2とを主体として構成されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, a half bearing 5 formed by lining a
転写ロール1は、定位置に設けられ、図示しないモータにより、軸1aを中心にして一定の速度で矢印A方向に回転駆動されるようになっている。この転写ロール1のロール表面には、塗液を溜めるための凹部、例えば図3に示すような四角錐状の凹部7が軸方向および円周方向に隣接するようにして多数形成されている。これら凹部7は、互いに独立しており、凹部7間を繋ぐような通路は存在しない。凹部7は、例えば縦L、横Wが夫々50〜500μm、深さDが15〜120μm程度のもので、その合計内容積は、5〜40cm3/m2となるように定められている。この単位面積当たりの凹部7の合計内容積は、上記の範囲内で、半割軸受5の内面に塗布するコーティング層の膜厚に応じて適宜定められるものである。
The
この転写ロール1の横には、塗液タンク8が並べ設けられている。図2に示すように、この塗液タンク8の転写ロール1側の一側面は開放されている。この開放された前記側面の左右両側壁の端面は、転写ロール1のロール表面の曲率と同曲率の凹状湾曲面に形成されている。また、塗液タンク8の底面は、例えば金属性の薄板9によって構成されている。この薄板9の先端部は、塗液タンク8の前記側面から僅かに突出している。
Next to the
このような塗液タンク8は、転写ロール1に塗液を供給する塗液供給手段として機能するもので、その前記側面の両側の凹状湾曲端面8a,8aは、図1に示すように、転写ロール1のロール表面に接している。従って、塗液タンク8の前記側面は、転写ロール1によって塞がれた形態となっており、転写ロール1のロール表面は、塗液タンク8に溜められた塗液に浸された状態になっている。また、底面の薄板9の先端部は、転写ロール1のロール表面に接して下方に湾曲するように弾性変形した状態になっている。このような薄板9の先端部は、転写ロール1のロール表面に自身の弾性復元力によって圧接し、転写ロール1の回転時に、そのロール表面から余剰の塗液を除去するドクターブレード10として機能する。
Such a
塗液タンク8に溜められる塗液としては、例えば、ベース樹脂に固体潤滑剤を含有させ、有機溶剤で希釈したものが用いられる。なお、ベース樹脂としては、ポリイミド(PI)、エポキシ樹脂やフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂、或いはポリアミドイミド(PAI)やポリベンゾイミダゾール(PBI)などの耐熱性樹脂が用いられる。また、固体潤滑剤としては、二硫化モリブデン(MoS2)、グラファイト(Gr)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、二硫化タングステン(WS2)、窒化硼素(BN)などが用いられる。塗液の粘度は、200〜3000m・Pa/sec、好ましくは500〜2000m・Pa/secに調整すると良い。
As the coating liquid stored in the
上記の転写ロール1は、塗液タンク8と一体化され、昇降装置によって塗液タンク8と共に上下に移動される。本実施の形態では、この転写ロール1は、昇降時を含めて常に回転しており、この回転によって塗液タンク8に溜められた塗液が撹拌される。そして、塗液は、この撹拌により、偏析を起こすことがなく、全体が均質の状態に保たれている。
The
一方、塗布ローラ2のロール表面は、平滑面に仕上げられている。この塗布ロール2は、転写ロール1の下方において、軸11を中心にして円運動(公転運動)可能なアーム12の先端部に軸2aにより回転自在に支持されている。アーム12の円運動は、図示しない回転装置によって行われる。そして、アーム12が真上に旋回した状態で、塗布ロール2のロール表面が転写ロール1のロール表面に所定の圧力で接触するように構成されている。このような塗布ロール2のロール表面は、例えば比較的軟質のプラスチック製で、その硬度がHs30〜80となっている。なお、アーム12は、図示しないモータを駆動源として円運動し、塗布ロール2を公転運動させる。
On the other hand, the roll surface of the
アーム12の軸11の下方には、治具13が配設されている。この治具13の半円状凹部13aには、半割軸受5が着脱可能に固定されるようになっている。そして、治具13に半割軸受5が固定された状態において、アーム12により円運動(公転運動)される塗布ロール2のロール表面が半割軸受5の内周面に接するように構成されている。塗布ロール2は、半割軸受5の内周面に接すると、回転力を受けて自転しながら公転する。
A
ここで、転写ロール1を上下させる昇降装置と、塗布ロール2を円運動させる回転装置とは、後述の説明から理解されるように、接触回転する転写ロール1と塗布ロール2とを離反させる離反手段として機能する。また、回転装置は、塗布ロール2を半割軸受5の内面に沿って移動させる公転手段として機能する。
Here, the lifting device that moves the
次に上記構成の塗布装置6により半割軸受5の内面に塗液を塗布する場合の作用を説明する。まず、塗液タンク8内には、塗液を貯留しておく。また、治具13には、半割軸受5を固定しておく。そして、転写ロール1を最下降位置で停止させ、アーム12を垂直上向きに旋回した位置で停止させて塗布ローラ2を転写ロール1の下側に接触させる。転写ロール1は、図示しないモータにより回転駆動されており、この転写ロール1に塗布ロール2が接触すると、塗布ロール2もこの転写ロール1から回転力を受けて回転する。
Next, an operation when the coating liquid is applied to the inner surface of the half bearing 5 by the coating device 6 having the above-described configuration will be described. First, the coating liquid is stored in the
このように接触回転する転写ロール1と塗布ロール2にあって、転写ロール1は、塗液タンク8に溜められた塗液に浸されることによって、凹部7に塗液を満たす。転写ロール1の凹部7に塗液を満たした部分が矢印A方向への回転にともなって塗液タンク8から下方に露出してゆく際、ドクターブレード10によってロール表面の余剰の塗液が掻き落とされる(塗液付着工程)。
In the
そして、転写ロール1の余剰の塗液が掻き落とされたロール表面に塗布ロール2が接触して回転することにより、凹部7内の塗液が塗布ロール2に転写される。塗布ロール2に転写された直後の塗液は、凹部7の影響で凹凸状になっていても、その流動性によって直ぐに凹凸はなくなり、塗布ロール2のロール表面に倣った平滑面になる。
Then, the
転写ロール1と塗布ロール2とが夫々1回転以上し、塗布ロール2のロール表面に塗液が均一に転写されると、次に、転写ロール1が図示しない昇降装置によって上方(矢印C方向)に移動される。この転写ロール1の上方移動に連動するようにして、アーム12が図1において、反時計方向に回転し始める。
When the
このアーム12の回転により、塗布ロール2が転写ローラ1との接触部分Sにおいて、両ローラ1,2の接触部分Sの接線に沿った矢印D方向に移動する。これにより、塗布ロール2が、自身から上方に離反しつつある転写ロール1に対して、その回転方向と同じ方向に移動することとなるので、塗布ロール2は、自身のロール表面に、塗液の厚さが局部的に厚くなる塗液溜まりを作ることなく転写ロール1から離れてゆくようになる(離反工程)。このため、塗布ロール2のロール表面に転写された塗液は、全周において均一厚さの塗液転写膜となる。
By the rotation of the
塗布ロール2を転写ロール1から離反させた後も、アーム12は、半時計方向に回転される。これにより、塗布ローラ2が治具13に固定されている半割軸受5の内面に接触するようになる。すると、塗布ロール2が自転しながら半割軸受5の内周面に沿って移動するようになるため、塗布ロール2のロール表面の塗液が半割軸受5の内周面に塗布されてコーティング層として成膜される(塗布工程)。その後、アーム12は真っ直ぐ上向きとなる状態まで旋回し、最下降位置まで下降された転写ロール1の下部に塗布ローラ2を接触させて次の半割軸受5への塗液塗布に備える。
Even after the
内面に塗液が塗布された半割軸受5は、治具13から外され、乾燥炉および焼成炉へと順に搬送され、コーティング層の乾燥と焼成が行われる。
このように本実施形態では、塗布ロール2のロール表面に塗液を均一に転写することができるので、半割軸受5に均一厚さのコーティング層を成膜できる。本発明者は、この本発明の効果を確認するために、本発明によりコーティング層を成膜した場合(実施例品)と、従来の方法によりコーティング層を成膜した場合(比較例品)とについて、膜厚を測定した。この実施例品と比較例品との膜厚測定の結果を次の表1に示した。
The half bearing 5 with the coating liquid applied to the inner surface is removed from the
Thus, in this embodiment, since the coating liquid can be uniformly transferred to the roll surface of the
ここで、従来方法は、前に述べた特許文献1と同様のもので、次のようなものである。即ち、まず、塗液を転写ロールのロール表面に供給し、転写ロールと塗布ロールとを接触回転させて塗液を塗布ロールの表面に均一に展開する。その後、塗布ロールを転写ロールから離反させ、バックアップロールとの間に半割軸受を挟み込んで塗布ロールとバックアップロールとを回転させ、塗布ロールのロール表面に展開された塗液を半割軸受の内面に塗布する、というものである。
Here, the conventional method is the same as that of
表1において、膜厚の測定個所を、図4の半割軸受5にて示すと、端部(ア)とは、周方向一端近くの(ア)で示す個所、中央(ウ)とは、周方向中央の(ウ)で示す個所、端部(イ)とは、周方向他端近くの(イ)で示す個所である。また、膜厚は、周方向に沿って全体を測定し、膜厚変化の大きい個所をムラ発生部として膜厚の最大最小の寸法差で表した。 In Table 1, when the film thickness measurement location is indicated by the half bearing 5 in FIG. 4, the end portion (A) is the location indicated by (A) near one end in the circumferential direction, and the center (U) is: The portion indicated by (c) at the center in the circumferential direction and the end portion (b) are the portions indicated by (b) near the other end in the circumferential direction. Further, the film thickness was measured as a whole along the circumferential direction, and the maximum difference between the thicknesses of the film thickness was expressed as a non-uniformity portion where the film thickness changed greatly.
表1から理解されるように、比較例品では、両端近くの箇所(ア)、(イ)での膜厚が中央に比べて薄くなっている。これは、塗布ロールとバックアップロールとの間に半割軸受を挟み始めるときと、半割軸受が両ロール間から抜け出てゆくときとは、塗布ロールと半割軸受との接触面積が少なく、接触圧も変化することから、膜厚が薄くなる傾向を呈するからである。また、ムラ発生部の膜厚変化が大きく、これは、塗布ローラに塗液溜りが生じていて、これがムラ発生部になったものと思われる。 As understood from Table 1, in the comparative product, the film thicknesses at the locations (a) and (b) near both ends are thinner than at the center. This is because the contact area between the coating roll and the half bearing is small when the half bearing starts to be sandwiched between the coating roll and the backup roll and when the half bearing is pulled out between the two rolls. This is because the film thickness tends to be thin because the pressure also changes. Moreover, the film thickness change of the unevenness generation part is large, which is considered that the coating liquid pool is generated in the coating roller, and this is the unevenness generation part.
これに対し、実施例品では、半割軸受の両端近くの個所(ア)、(イ)も中央(ウ)と同等の膜厚とすることができ、また、ムラ発生部も生じておらず、本発明による塗布方法が均一厚さのコーティング層の形成にとってより優れた方法であることが理解される。 On the other hand, in the example product, the portions (a) and (b) near both ends of the half bearing can be made to have the same film thickness as the center (c), and there is no occurrence of unevenness. It is understood that the coating method according to the present invention is a better method for forming a coating layer having a uniform thickness.
なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定されるものではなく、次のような拡張或いは変更が可能である。
転写ロール1と塗布ロール2の離反は、転写ロール1だけを図6に示すように斜め上方に移動させ、或いは、塗布ロール2だけを図7に示すように斜め下方に移動させることにより行うものであっても良い。
塗液を塗布する軸受基材としては、円筒状のものであっても良い。この場合には、塗布ロール2をアーム12と共に軸11方向にも移動可能にし、その軸方向移動によって塗布ロール2とアーム12を円筒状軸受内に配置し、そしてアーム12を円運動させれば良い。
The present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and can be expanded or changed as follows.
The
The bearing base material to which the coating liquid is applied may be cylindrical. In this case, the
図面中、1は転写ロール、2は塗布ロール、5は半割軸受、6は塗布装置、7は凹部、8は塗液タンク、10はドクターブレード、12はアーム、13は治具を示す。 In the drawings, 1 is a transfer roll, 2 is a coating roll, 5 is a half bearing, 6 is a coating device, 7 is a recess, 8 is a coating liquid tank, 10 is a doctor blade, 12 is an arm, and 13 is a jig.
Claims (7)
ロール表面に多数の凹部を形成した転写ロールの前記ロール表面に塗液を付着させ、且つ、ドクターブレードにより前記ロール表面から余剰の塗料を除去した後、
前記転写ロールと塗布ロールとを互いに接触させながら回転させて前記転写ロールの塗液を前記塗布ロールに転写し、
前記転写ロールを前記塗布ロールに対し、前記転写ロールと前記塗布ロールとの接触部分を通る径方向に相対移動させながら、前記塗布ロールを前記転写ロールに対し、前記転写ロールとの接触部分での前記塗布ロールの回転方向側に相対移動させることにより、前記転写ロールと前記塗布ロールとを離反させて前記転写ロールから前記塗布ロールへの前記塗液の転写を終了し、
然る後、前記塗布ロールを前記軸受基材の内面に接触させ、この接触状態で前記塗布ロールを自転させながら前記軸受基材の内面に沿って相対移動させることにより、前記塗布ロールに転写された塗液を前記軸受基材の内面に塗布して前記コーティング層を成膜することを特徴とするコーティング軸受製造方法。 In a coated bearing manufacturing method in which a coating layer is formed by applying a coating liquid on the inner surface of a cylindrical or semi-cylindrical bearing base,
After the coating liquid is attached to the roll surface of the transfer roll in which a large number of recesses are formed on the roll surface, and the excess paint is removed from the roll surface by a doctor blade,
The transfer roll and the coating roll are rotated while being in contact with each other to transfer the coating liquid of the transfer roll to the coating roll,
While moving the transfer roll relative to the application roll in the radial direction passing through the contact portion between the transfer roll and the application roll, the application roll is moved relative to the transfer roll at the contact portion with the transfer roll. By moving the application roll relative to the rotation direction side, the transfer roll and the application roll are separated from each other to finish the transfer of the coating liquid from the transfer roll to the application roll,
Thereafter, the coating roll is brought into contact with the inner surface of the bearing base material, and in this contact state, the coating roll is rotated and relatively moved along the inner surface of the bearing base material, thereby being transferred to the coating roll. A coating bearing manufacturing method, wherein the coating layer is formed by coating the coating liquid on the inner surface of the bearing substrate.
ロール表面に多数の凹部を形成した転写ロールと、
前記転写ロールを回転させた状態で前記転写ロールの前記ロール表面に塗液を供給する塗液供給手段と、
前記転写ロールの前記ロール表面から余剰の塗液を除去するドクターブレードと、
前記転写ロールと接触しながら回転することにより前記転写ロールの前記ロール表面から塗液が転写される塗布ロールと、
塗液を前記転写ロールから前記塗布ロールへ転写した後、前記転写ロールを前記塗布ロールに対し、前記転写ロールと前記塗布ロールとの接触部分を通る径方向に相対移動させながら、前記塗布ロールを前記転写ロールに対し、前記転写ロールとの接触部分での前記塗布ロールの回転方向側に相対移動させることにより、前記転写ロールと前記塗布ロールとを離反させる離反手段と、
前記転写ロールから離反された前記塗布ロールを前記軸受基材の内面に接触させ、この接触状態で前記塗布ロールを自転させながら前記軸受基材の内面に沿って相対移動させることにより、前記塗布ロールに転写された塗料を前記軸受基材の内面に塗布して前記コーティング層を成膜する公転手段と
を具備してなるコーティング軸受製造装置。 In a coated bearing manufacturing apparatus that coats a coating liquid on the inner surface of a cylindrical or semi-cylindrical bearing base material,
A transfer roll having a large number of recesses on the roll surface;
A coating liquid supply means for supplying a coating liquid to the roll surface of the transfer roll in a state where the transfer roll is rotated;
A doctor blade for removing excess coating liquid from the roll surface of the transfer roll;
A coating roll in which a coating liquid is transferred from the roll surface of the transfer roll by rotating while in contact with the transfer roll;
After transferring the coating liquid from the transfer roll to the application roll, the transfer roll is moved relative to the application roll in the radial direction passing through the contact portion between the transfer roll and the application roll. Separating means for separating the transfer roll and the application roll by moving the transfer roll relative to the rotation direction side of the application roll at the contact portion with the transfer roll;
The application roll separated from the transfer roll is brought into contact with the inner surface of the bearing base, and the application roll is relatively moved along the inner surface of the bearing base while rotating the application roll in this contact state. And a revolving means for applying the coating material transferred onto the inner surface of the bearing base material to form the coating layer.
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